Потребительские свойства и показатели качества строительных материалов
Функциональные свойства строительных материалов: совершенство выполнения основной функции — определяется в основном физическими, физико-химическими свойствами; универсальность - возможность применения одного материала для различных целей.
Функциональные свойства и надежность строительных материалов определяются главным образом их физико-химическими свойствами, к которым относятся плотность, объемная масса, пористость, отношение к действию низких температур, водопоглощение, морозостойкость, стойкость к действию агрессивных сред и др. Определение этих показателей и способы их расчета излагаются в теоретических основах товароведения.
Морозостойкость
Морозостойкость представляет собой способность материала в насыщенном водой состоянии выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание без видимых признаков разрушения и без значительного понижения прочности. Некоторые строительные материалы (стеновые, кровельные), соприкасающиеся с водой и наружным воздухом, в процессе эксплуатации постепенно разрушаются вследствие того, что материал насыщается водой, которая при замерзании увеличивает объем (приблизительно на 9%), что приводит к разрушению пор.
Морозостойкость материалов зависит от прочности и плотности. Плотные материалы с малым водопоглощением морозостойки. Испытания на морозостойкость проводят в холодильных камерах при температуре ниже — 17°С. Количество циклов может достигать от 10 до 200. Морозостойкими считаются те материалы, в которых после указанного числа циклов не наблюдается трещин, расслаивания, понижение прочности не более 15%, потеря массы не более 5%. По числу выдерживаемых циклов замораживания строительные материалы подразделяются на марки Мрз (F): 10, 15, 25, 35, 50, 100, 150, 200.
Теплопроводность
Теплопроводность представляет собой свойство материала передавать тепло. Теплопроводность зависит от вида материала, характера пор, величины пористости, влажности.
У пористых материалов тепло проходит через поры, заполненные воздухом, теплопроводность которых очень мала. Поэтому по величине пористости судят о теплопроводности материала — чем больше пористость, тем ниже теплопроводность.
Способность материала выдерживать высокие температуры без разрушения называют огнестойкостью. По огнестойкости материалы подразделяют на три группы: несгораемые (кирпич, асбоцементные материалы), трудносгораемые (войлок, пропитанный глиняным раствором) и сгораемые (дерево, толь).
Свойство материала противостоять, не деформируясь, длительному воздействию высоких температур называют огнеупорностью. Этот показатель важен для материалов, используемых при изготовлении печей, труб.
Прочность
Прочность — свойство материала сопротивляться разрушениям под действием напряжений, возникающих от нагрузок и других факторов. Чаще всего строительные материалы испытывают напряжения сжатия или растяжения. Природные камни, кирпич хорошо сопротивляются сжатию, но хуже растяжению (в 10-15 раз). Древесина, сталь хорошо работают как при сжатии, так и при растяжении.
Прочность обычно характеризуют показателем разрушающего напряжения и рассчитывают делением нагрузки на площадь поперечного сечения образца. Разрушающее напряжение при сжатии для цемента, асбоцементных изделий, кирпича носят условные название "марка". Кирпич глиняный обыкновенный может быть марок от 75 до 300, портландцемент от 300 до 800. Марки нормируются ГОСТами.
Стойкость к действию агрессивных сред
Для многих строительных материалов важным показателем является стойкость к действию агрессивных сред. Этот показатель также называют химической (или коррозионной) стойкостью. Особо важным это свойство является для материалов фундаментов, подвальных помещений, канализационных труб, санитарно-технического оборудования. Наиболее стойкими являются керамические материалы, стекло, специальный кирпич. Силикатный кирпич, например, неустойчив к действию растворенной в воде угольной кислоты, поэтому его не используют для фундаментов. Для материалов органического происхождения (прежде всего древесина) важным свойством является биостойкость — способность противостоять разрушающему действию растительных и животных организмов (грибов, мхов, лишайников). Повышают биостойкость путем обработки антисептиками.
Свойство безопасности
Экологичность (безвредность) характеризуется способностью материала не выделять в окружающую среду вещества в количествах, вредных для здоровья человека. В связи с этим тщательной санитарно-химической и токсикологической проверке подвергают полимерные материалы (линолеум, облицовочные плитки и т. д.). К этим группам свойств относится электризуемость, также характерная в основном для полимерных материалов. Электризуемость оказывает вредное воздействие на организм человека, увеличивает загрязняемость. Для снятия электризуемости используют антистатики.
Эргономические свойства:удобство пользования - определяется трудоемкостью подготовки к использованию материалов и самих работ, их соответствием силовым возможностям человека; гигиенические свойства — загрязняемость, очищаемость, проницаемость для паров, газов самих материалов и конструкций на их основе; безопасность и безвредность - зависят от возможности выделения вредных веществ, горючести, скорости разложения в природе.
Свойства надежности: долговечность — зависит от устойчивости материалов и конструкций на их основе к воздействиям внешней среды; сохраняемость - определяется устойчивостью материалов к тем же факторам при хранении, влияет на сроки хранения (годности) материалов. Для некоторых изделий и конструкций можно выделить и свойства ремонтопригодности.
Эстетические свойства строительных материалов определяются их цветом, блеском, фактурой, а также степенью соответствия внешнему виду и интерьеру жилища.
Главными факторами, формирующими потребительские свойства данной группы товаров, являются свойства исходного сырья и способ производства.
Характеристика некоторых строительных материалов:
Керамические материалы получают обжигом до камневидного состояния глинистых масс. Эти материалы долговечны, прочны, устойчивы к действию высоких и низких температур, агрессивных сред, обладают высокими эстетическими свойствами, особенно для глазурованных изделий. Их подразделяют на изделия грубой керамики (пористые) - кирпич, черепицу и тонкокерамические (плотные) - плитки глазурованные и для полов, санитарно-технические изделия, которые изготовляются из фарфора, полуфарфора, фаянса.
Основные этапы производства: подготовка массы из глины с добавками песка, кварца и других веществ, формирование изделий, обжиг; для некоторых изделий обжигу предшествует глазурование.
Минеральные вяжущие вещества представляют собой продукты обжига горных пород на основе соединений кальция, магния, алюминия, железа. При смешивании с водой они образуют пластичное тесто, постепенно затвердевающее до камневидного состояния. В зависимости от условий затвердевания подразделяются на воздушные (известь воздушная, гипс, магнезиальные вяжущие) — затвердевают и сохраняют прочность только на воздухе, при повышенной влажности быстро теряют прочность, и гидравлические (гидравлическая известь, романцемент, портландцементы) — после затвердевания на воздухе способны наращивать и сохранять прочность не только на воздухе, но и в воде.